Wechsel auf Feststoffakkus steht an

Ein günstigeres Modell wie der neue Kia Niro EV auf der K3-Plattform muss mit der normalen 400-Volt-Ladetechnik auskommen. Das macht sich bei jedem Ladevorgang bemerkbar, denn der elektrische Niro lädt mit gerade einmal 86 Kilowatt Strom in die Energiezellen. Das verlängert die Ladezeit an einem Gleichstromlader von 10 auf 80 Prozent auf 45 Minuten.

"Wir arbeiten daran, dies zu verbessern", sagte Kia-Produktmanager Maximilian Mika dazu kürzlich. Schließlich ist der Niro nicht für Handlungsreisende gedacht, sondern als ein Auto für jedermann. Die maximale Reichweite des 150 Kilowatt starken Fronttrieblers: 460 Kilometer. Was einen Normverbrauch von 16,2 Kilowattstunden auf 100 Kilometern bedeutet.

20 bis 40 Prozent mehr als Lithium-Ionen-Akkus

Doch bei der 800-Volt-Technik dürfte es kaum bleiben. Auch wenn der Lithium-Ionen-Akku beim koreanischen Konzern ebenso wie bei den Wettbewerbern noch Ausbaustufen hat, steht der Wechsel auf Feststoffakkus an. Deren Energiezellen könnten eine Energiedichte von mehr als 800 Wh/l haben, was 20 bis 40 Prozent über dem Wert der aktuellen Lithium-Ionen-Akkus liegt. Eine Lithium-Metall-Anode hat eine rund zehnmal höhere spezifische Energie als die Grafit-Anode einer Lithium-Ionen-Batterie.

Die Feststoffakkus bestehen aus anorganischen, festen beziehungsweise keramischen Elektrolyten, die in dünnen Schichten übereinander angeordnet sind. Das erhöht die Stabilität und damit die Sicherheit, da diese Bauteile gegenüber Hitze oder Beschädigungen resistenter sind.

Einige Autohersteller (auch Hyundai) setzen hier auf das US-amerikanische Start-up Factorial Energy. Neben den Koreanern investieren auch Stellantis und Mercedes in die Firma aus Woburn, Massachusetts. Im vergangenen Herbst gingen Factorial Energy und Hyundai eine Partnerschaft ein, um neuartige Festkörpertechnologien und ihre Integration in Hyundai-Elektrofahrzeugen zu testen.

Die Fortschritte von Factorial basieren auf der sogenannten FEST-Technologie (Factorial Electrolyte System Technology). Sie nutzt ein proprietäres Festkörperelektrolytmaterial, das eine zuverlässige Zellleistung mit Hochspannungs- und Hochkapazitätselektroden ermöglicht, die bei Raumtemperatur funktionieren. Diese neue Akkutechnik ist sicherer als die herkömmlicher Lithium-Ionen-Module. Zudem erhöht sie die Reichweite um bis zu 50 Prozent und ist für eine einfache Integration in die bestehende Infrastruktur zur Herstellung von Lithium-Ionen-Batterien sofort einsetzbar.

Solid-State-Technik macht Fortschritte

"Unsere Partnerschaft mit Hyundai ist eine weitere Bestätigung unserer Festkörperbatterietechnologie, und wir freuen uns darauf, ihre Marktreife in Hyundai-Fahrzeugen zu demonstrieren", sagt Siyu Huang, Chefin von Factorial Energy, laut einer Mitteilung des Unternehmens. "Wir können mit unseren sicheren Batterien mit hoher Reichweite dazu beitragen, die Masseneinführung von Elektrofahrzeugen und die daraus resultierenden Vorteile für die Umwelt zu ermöglichen."

Noch ist die Solid-State-Technik Zukunftsmusik. Doch ist bei den OEMs ein Wettlauf um die besten Entwicklungspartner entbrannt. Toyota setzt ebenso wie Mercedes mittelfristig auf Feststoffakkus. Zudem will der japanische Konzern die 800-Volt-Technik der Koreaner so ausbremsen. Nach Angaben der Unternehmen sollen die Herstellungsprobleme inzwischen soweit gelöst sein, dass eine Massenproduktion zumindest Mitte der 20er Jahre absehbar ist.

Toyota plant erstes Feststoffakku-Auto für 2025

Dazu haben Toyota und Panasonic das gemeinsame Unternehmen Prime Planet Energy & Solutions Inc. gegründet. Der Schlüssel zu diesen Energiespeichern ist der Elektrolyt, der bei der Toyota und Panasonic eine Phosphor-Schwefel-Verbindung ist. Die Japaner planen, 2025 den ersten Pkw mit einer Feststoffbatterie auf den Markt zu bringen. Allerdings soll kein BEV, sondern ein Hybride den technischen Wellenbrecher machen.

Doch komplett hat sich Hyundai von der Brennstoffzelle nicht verabschiedet. So ist auf dem riesigen Testareal in Namyang ein Prototyp mit dem Namen N Vision 74 unterwegs - eine Hommage an das Hyundai Pony Coupe Konzept aus dem Jahr 1974, der von dem bekannten Autodesigner Giorgetto Giugiaro entworfen wurde.

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Der RN22e und der N Vision 74 (Bild: Hyundai)

Unter der ansehnlichen Hülle mit dem mächtigen Heckflügel verbirgt sich ein Brennstoffzellenantrieb mit mehr als 500 Kilowatt und einem Drehmoment von 900 Nm. Die Brennstoffzelle steuert bis zu 95 Kilowatt bei, wobei die Batterie eine Kapazität von 62,4 Kilowattstunden hat und die Wasserstofftanks 4,2 Kilogramm fassen. Damit ist der Sportler über 250 km/h schnell und kommt mehr als 600 Kilometer weit.

So ganz entschieden ist das Rennen um die rechte Antriebstechnologie in Seoul wohl doch nicht.